KR100859704B1

KR100859704B1 - 인테나 제조방법

Info

Publication number: KR100859704B1
Application number: KR1020060115592A
Authority: KR
Inventors: 정수길
Original assignee: 정수길
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-09-23
Also published as: KR20080046309A

Abstract

본 발명은 휴대폰 등에 사용되는 내장형 인테나(10)(10')의 제조방법에 관련되는데, 대별하여 보면 전반 공정, 중간 공정, 후반 공정으로 이루어진다. 전반 공정은 루프 패턴(22a)(22b)이 형성된 필름재(22)로 감광 처리한 기본판(25)을 35℃~45℃의 온도에서 10-20초 유지하여 열처리된 상태에서 에칭하여 음각부(25a)(25b)를 형성한다. 중간 공정은 상기 기본판(25)의 음각부(25a)(25b)에 ABS수지 조성물을 충진 한다. 후반 공정은 상기 충진된 ABS수지 조성물을 인테나(10)(10') 상의 설정된 부분으로 전사하여 ABS 수지막(12)을 형성하고, 상기 ABS 수지막(12) 상에 동막(15)과 니켈 도금막(16)을 형성한다. 상기 전반 단계에서 기본판(25)을 35℃~45℃의 온도에서 10-20초 유지한 상태로 에칭을 수행한다. 상기 후반 공정은 실리콘 고무 소재의 패드를 사용한다.

그러므로 폴리카보네이트 소재를 기반으로 하여 내구성이 높고 양산에 따른 작업성이 용이하며, 내장형 루프 패턴으로 사용함에 있어 안정적 물성이 확보될 수 있는 효과가 있다.

인테나, 안테나, ABS, 에칭, 패턴, 도포

Description

인테나 제조방법 {Method for manufacturing an intenna}

도 1a 내지 1d는 본 발명에 따른 제조방법의 전반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도,

도 2a 내지 2c는 본 발명에 따른 제조방법의 중반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도,

도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 제조방법의 후반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도,

도 4a 내지 4d는 본 발명의 변형 예에 따른 제조방법의 전반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도,

도 5a 내지 5c는 본 발명의 변형 예에 따른 제조방법의 중반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도,

도 6a 내지 6e는 본 발명의 변형 예에 따른 제조방법의 후반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10, 10': 인테나 12: ABS 수지막

15: 동막 16: 니켈 도금막

20: 감광장치 22: 필름재

22a, 22b: 패턴 25: 기본판

25a, 25b: 음각부

본 발명은 휴대폰이나 노트북 등에 사용되는 내장형 인테나의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 폴리카보네이트 소재를 기반으로 하여 내구성이 높고 양산에 따른 작업성이 용이하며, 내장형 루프 패턴으로 사용함에 있어 안정적 물성이 확보될 수 있는 인테나 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 전기, 전자기기의 경량화와 소형화 설계를 위하여 수지소재(플라스틱)가 널리 이용되고 있는 바, 일예로 휴대폰의 내장형 안테나인 인테나의 경우에도 내충격성과 내후성이 양호한 PC(폴리카보네이트) 소재로 성형된 몸체의 일면에 무선 송수신을 위한 패턴(루프)을 형성한 구조를 지닌다.

종래의 경우 소정의 패턴으로 성형된 금속편을 수지 몸체에 열융착하는 방식이 보편적이었으나 패턴의 불균일한 밀착력에 의하여 금속편과 수지 몸체가 일부 분리되는 등의 불량 소지가 많았고, 또 무선송신이나 전자파 차폐 등의 중요한 물성이 장기간 유지되지 못하는 결점이 있었다. 이러한 이유에서 부도체 상에 도전성 패턴을 형성하는 방식에 있어서 물성변화가 적은 무전해 도금(electroless plating)이 선호된다. 무전해 도금은 금속 이온이 있는 용액 중의 환원제에 의해서 물건 위에 금속이 환원 석출되는 방식이며, 이온화 경향에 의한 치환도 금(immersion plating)과는 구별하고 있다.

일예로, 한국공개특허 번호 제10-2005-0122000호에 의하면 “폴리카보네이트 성분이 함유된 수지의 무전해 도금을 위한 전처리방법”이 개시되는데, 이는 표면을 부풀린 후 그 부풀린 표면을 제거하여 에칭(etching)하는 방법을 제안하고 있으나 공정이 제법 복잡하고 안정적 물성을 확보하기에 다소 미흡한 점이 있다.

또한, 한국등록특허 번호 제10-0552529호의 “무선휴대단말기에 사용되는 안테나 제조방법”에 의하면 『무선휴대단말기에 사용되는 안테나에 있어서 무선휴대단말기의 내부에 내장되는 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트가 함유된 합성수지로 제조되는 내장 안테나 블럭과 상기 안테나 블럭의 외면에 도금되는 안테나 루프로 구성되어 단말기의 부피를 줄이고, 내구성이 강한 안테나 제조방법』이 개시된다. 그 세부적 구성의 요지에 있어서, 안테나 블록을 에칭(etching)하고 이를 중화처리한 후, 예비 침적하여 극성을 부여하고, 극성이 부여된 내장 안테나 블록의 표면을 활성 처리하여 전처리하고, 전 처리된 내장 안테나 블록의 표면에 무전해 동 도금층을 형성하는 과정을 거친다.

또 한국등록특허 번호 제10-0387663호의 “엔지니어링 플라스틱 상에의 도금방법”에 의하면, 『엔지니어링 플라스틱의 표면에 ABS수지 및/또는 UV경화형 도료를 분무 도포하여 프라이머 층을 형성시키고, 무전해 도금 또는 진공증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등의 건식 도금을 행함에 따라, 프라이머를 기판에 도포 후 무전해 도금하여 지금까지 무전해 도금 및 전기 도금이 어려운 엔지니어링 플라스틱의 도금특성을 향상하는 방법』이 개시된다.

그러나 상기한 제10-0552529호 또는 제10-0387663호의 방법에 의하면, 공정이 복잡하여 원가상승의 요인이 있을 뿐 아니라 공정의 복잡성에 기인하여 안정적 품질의 확보도 상당히 미흡한 소지가 있었다.

이에 따라 본 발명은 상기한 점에 착안하는 것으로서, 폴리카보네이트 소재를 기반으로 하여 내구성이 높고 양산에 따른 작업성이 용이하며, 내장형 루프 패턴으로 사용함에 있어 안정적 물성이 확보될 수 있는 인테나 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내장형 인테나의 제조방법에 있어서: 루프 패턴이 형성된 필름재로 감광한 기본판을 35℃~45℃의 온도에서 10-20초 유지하여 열처리된 상태에서 에칭(etching)하여 음각부를 형성하는 전반 공정; 상기 기본판의 음각부에 ABS수지 조성물을 충진하는 중간 공정; 및 상기 충진된 ABS수지 조성물을 인테나 상의 설정된 부분으로 전사하여 ABS 수지막을 형성하고, 상기 ABS 수지막 상에 동막과 니켈 도금막을 차례로 형성하는 후반 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 후반 공정의 패드는 실리콘 고무 소재의 패드를 사용한다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1a 내지 1d는 본 발명에 따른 제조방법의 전반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도, 도 2a 내지 2c는 본 발명에 따른 제조방법의 중반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도, 도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 제조방법의 후반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도이다.

도 1a 내지 1d에서, 본 발명은 내장형 인테나(10)의 제조방법에 관련되며, 전반 공정, 중간 공정, 후반 공정으로 대별된다. 특히 인테나(10)의 소재로서 폴리카보네이트(PC)를 사용하는 경우에 적합한 공정을 제안한다. PC는 ABS 수지와는 달리 단일 성분계로 구성되고 있어 에칭(etching)이 어렵고, 극성도 띄고 있지 않으므로 ABS 수지의 도금공정으로는 전혀 도금을 할 수 없다. 본 발명은 이러한 PC와 ABS의 물성을 선택적으로 조합하는 원리에 근거한다.

우선, 본 발명의 전반 공정에 따르면 루프 패턴(22a)이 형성된 필름재(22)로 감광 처리하여 기본판(25)에 음각부(25a)를 형성하는 과정을 거친다. 보다 구체적으로는, 원하는 루프 패턴(22a)을 필름재(22)에 형상화하고, 철판 소재의 기본판(25)에 TPR 용액(PVC계 네거티브 타입의 포토레지스트)을 골고루 도포한다. 그리고 상기 필름재(22)를 기본판(25)에 부착한 상태에서 다시 감광 처리하면, 기본판(25)의 상면부에 루프 패턴(22a)의 형상이 그대로 마킹(표시)된다. 즉, 필름재(22)를 기본판(25)에 부착한 상태에서 감광 처리하면, 루프 패턴(22a)의 형상 부분만 전술한 TPR 용액이 비경화 상태로 남게 되고, 그 외의 부분은 경화상태가 됨으로써 루프 패턴(22a)의 형상 부분이 뚜렷하게 마킹된다. 마킹이 완료된 이후에는 필름재(22)를 기본판(25)으로부터 분리시킨다. 그 후 기본판(25)의 상면부를 공지된 약품으로서 수세 처리하면, 루프 패턴(22a)의 형상 부분에 피착되어 있던 비경화 상태의 TPR 용액은 모두 세척된다. 반면에 루프 패턴(22a) 형상 외의 부분에 피착되어 있던 TPR 용액은 이미 경화되어 버린 탓에 세척되지 아니한다.
그런 다음, 상기 기본판(25)을 35℃~45℃의 온도에서 10-20초간 유지하여 열처리한다. 이때, 기본판(25)은 40℃가 가장 바람직할 것이다. 열처리된 기본판(25)을 다시 부식조(도시 생략)에 투입하여 염화제이철 용액을 약 50~60초간 골고루 분사하면, 기본판(25)의 마킹 표시(루프 패턴 형상) 부분에 약 15~30㎛ 내외 깊이의 음각이 형성됨으로써 기본판(25)의 에칭(etching)과정이 완료된다. 즉, 기본판(25) 위에 요철화 된 음각부(25a)가 형성되어 하나의 부식판(25′)이 완료된다. 음각부(25a)의 깊이는 대략 20㎛ 정도가 바람직한 것으로 사료되지만 제품에 따라 음각부(25a)의 깊이를 다양하게 조절할 수 있다. 그리고 기본판(25)의 루프 패턴(22a) 표시 부분에만 에칭(etching)이 되는 이유는, 전술한 바와 같이 루프 패턴(22a)을 제외한 부분에 TPR 용액이 경화 처리되어 있어 이 부분에는 에칭(etching)이 되지 않기 때문이다.

또, 도 2a 내지 2c의 중간 공정에 따르면 상기 기본판(25)의 음각부(25a)에 ABS수지 조성물을 충진하는 과정을 거친다. 도 2b 및 도 2c는 각각 도 2a의 A-A' 및 B-B' 단면도이다. 음각부(25a)에 충진되는 ABS수지는 솔벤트나 아세톤 등의 용매제를 첨가하고 가열하여 용액화한 것으로서, 농도(점도)를 조절하여 잉크형태 또는 스프레이 방식으로 활용된다. 본 발명에서는 잉크형태가 적절하다. 이에 더하여 ABS수지는 전도성 필러(FILLER)를 첨가하여 전도성 프라이머 기능을 지니도록 한 다. 통상적인 ABS 도금의 경우, 진공조(chamber)의 온도가 대체로 150℃-200℃ 이상으로 올라가기 때문에 높은 열로 인하여 ABS수지가 제 모습을 유지하지 못하고 변형되기 쉽다. 반면, 본 발명은 ABS수지를 패드로 찍어서 전사하는 방식을 택하므로 공정이 간편하고 고품질을 유지하는데 있어 유리한 측면이 있다.

일반적으로, 도금 방법은 전기도금 · 무전해도금 등과 같은 습식법과 CVD · PVD 등과 같은 건식법으로 대별된다. 습식법의 경우, ABS가 가장 무난하지만 폴리프로필렌(polypropylene), PBT(polybutylene terephthalate), 나이론(nylon), 노릴(noryl) 등을 활용할 수도 있다.

또 도 3a 내지 도 3e의 후반 공정에 따르면, 상기 충진된 ABS수지 조성물을 인테나(10) 상의 설정된 부분으로 전사하여 ABS 수지막(12)을 형성하고, 상기 ABS 수지막(12) 상에 동막(15)과 니켈 도금막(16)을 차례로 형성한다. 도 2a처럼 음각부(25a)에 충진된 ABS 조성물을 별도의 지그와 패드(도시 생략)를 이용하여 묻히고 난 뒤, 인테나(10)로 이동ㆍ전사하여 ABS 수지막(12)을 형성한다. 도시에는 생략되나 패드는 공압 또는 전기 엑췌이터 방식으로 구동되는 실린더에 장착된다.

이때, 상기한 후반 공정의 패드는 실리콘 고무 소재의 패드를 사용한다. 패드는 기본판(25)과 인테나(10) 사이를 이동하고 접촉하며 ABS수지의 부분도포를 담당하므로, 내구성 · 내화학성 · 내마모성 외에 탄성이 요구된다. 실리콘 고무의 경우, 어떠한 형태의 다른 탄성체 소재와도 비교할 수 없는 안정된 화학구조를 지니고 있으며, 부식성이 없고 산화되지 않는 화합물로서 내열 · 내한(耐寒) · 전기절연 · 화학적 안전성 · 내마모성 · 광택성 · 풍부한 탄성 등 여러 가지 특성을 고루 갖추고 있다.

이어서, 인테나(10)에 도포된 ABS 수지막(12)을 건조하는 단계를 거친다. 잉크형태로 된 ABS 수지막(12)의 경우, 30-50℃ 사이에서 약 20~40분간 열풍건조 또는 자외선 건조한다. 바람직하기에는 35℃~45℃의 온도에서 약 30분간 열풍 건조하는 것이 좋다. 건조 과정에서 솔벤트나 아세톤 등의 유기용매가 충분히 제거되도록 한다. ABS 수지막(12)의 도금 밀착력이 적어도 500-1,600g/cm 범위로 유지되도록 하는 것이 좋으나 필요에 따라 전반/중간 공정에서 공정 조건의 변경을 행하는 것도 좋다.

이어서, 상기 건조된 ABS 수지막(12)에 동막(15)과 니켈 도금막(16)을 차례로 도금하는 단계를 거친다. 화학동 도금으로 ABS 수지막(12)에 동막(15)을 형성한 다음 무전해 니켈 도금으로 니켈 도금막(16)을 형성한다. 보다 상세하게는, 포르말린 · 가성소다 · 2.2 비피리딜(2.2-bi-pyridyl)을 첨가한 수용액으로 화학동을 도금한 후 3회 정도 수세하고 50℃ 내외의 온도에서 약 30분간 건조하는 방식으로 동막(15)을 형성하고, 황산니켈 · 차아인안소다 · 구연산소다 등을 혼합한 수용액을 이용하여 35℃~45℃의 온도에서 무전해 니켈도금을 약 10분간 실시한 후 3회 정도 수세하여 니켈 도금막(16)을 형성한다.

따라서 도 3e에 나타내듯이 인테나(10)의 몸체 상에 ABS 수지막(12), 동막(15), 니켈 도금막(16)이 순차적으로 적층된다. 이와 같이 본 발명의 제조방법은 패드를 이용한 부분도포를 특징으로 하기 때문에 공정을 단순화하는 장점이 있다.

도 4a 내지 4d는 본 발명의 변형 예에 따른 제조방법의 전반 공정을 순차적으로 나 타내는 도식도, 도 5a 내지 5c는 본 발명의 변형 예에 따른 제조방법의 중반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도, 도 6a 내지 6e는 본 발명의 변형 예에 따른 제조방법의 후반 공정을 순차적으로 나타내는 도식도이다.

전술한 도 1내지 도 3이 입체화된 패턴(22a)을 구비한 인테나(10)에 관련된다면, 본 발명의 변형 예는 거의 평면화 된 패턴(22b)을 지닌 인테나(10')에 적용하는 것이다. 본 발명의 변형 예에서도 전반 공정, 중간 공정, 후반 공정의 전반적 흐름은 동일하다. 전자의 입체화된 인테나(10)에 적용하는 경우에도 도 1a처럼 동일한 필름재(22) 상에서 패턴(22a)을 분할하여 형성한다. 후자의 평면화 된 인테나(10')에 적용하는 경우, 도 4a 내지 4c처럼 복잡한 형상의 패턴(22b)일지라도 동일한 노광과정을 거쳐 도 4d처럼 기본판(25) 상에 음각부(25b)를 형성할 수 있다. 도 5a 내지 5c에서 ABS 수지 조성물을 충진하는 과정도 전술한 바와 동일하다.

다만, 후반 공정에서 패드를 이용하여 ABS 수지막(12)을 도포할 때 거의 평면화 된 인테나(10')에 적용하는 도 6b의 공정장치가 보다 단순하게 구성될 수도 있다. 그러나 도 6c 내지 6e에 이르는 도금 공정에서의 차이는 거의 없다.

이 경우에 있어서도 부분 도포 방식을 적용하므로 공정이 단순하고 열적 영향이 최소화되어 품질의 안정성과 작동의 신뢰성을 확보할 수 있다. 즉, 본 발명의 제조방법은 패드를 이용한 부분도포를 특징으로 하기 때문에 에칭 등 반도체 수준의 공정에 대한 의존성을 최소화하는 특장점이 있다 할 것이다.

이상의 구성 및 작용에 따르면, 본 발명은 폴리카보네이트 소재를 기반으로 하여 내구성이 높고 양산에 따른 작업성이 용이하며, 내장형 루프 패턴으로 사용함에 있어 안정적 물성이 확보될 수 있는 작용· 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims

내장형 인테나(10)(10')의 제조방법에 있어서:

루프 패턴(22a)(22b)이 형성된 필름재(22)로 감광 처리한 기본판(25)을 35℃~45℃의 온도에서 10-20초 유지하여 열처리된 상태에서 에칭하여 음각부(25a)(25b)를 형성하는 전반 공정;

상기 기본판(25)의 음각부(25a)(25b)에 ABS수지 조성물을 충진하는 중간 공정; 및

상기 충진된 ABS수지 조성물을 인테나(10)(10') 상의 설정된 부분으로 전사하여 ABS 수지막(12)을 형성하고, 상기 ABS 수지막(12) 상에 동막(15)과 니켈 도금막(16)을 형성하는 후반 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 후반 공정은 실리콘 고무 소재의 패드를 사용하는 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.